DE3144518A1

DE3144518A1 - Battery module with a charging circuit

Info

Publication number: DE3144518A1
Application number: DE19813144518
Authority: DE
Inventors: Guy Wane Laguna Beach Calif. Boothe
Original assignee: Sperry Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1980-11-10
Filing date: 1981-11-09
Publication date: 1982-06-24
Also published as: JPS5793052U

Abstract

The invention relates to circuits for supplying current to a rechargeable battery. When a main current source is operating, the circuit is connected to the battery such that said battery is charged. In the event of a failure of the main current source, for example because of a defect, the battery supplies current to the circuit. In addition, a circuit is connected such that the battery can be completely isolated for storage when the external current source is removed, in order that the battery can have a long useful life. The entire circuit is constructed as a module which can be inserted into another circuit.

Description

Batteriemodul mit Ladekreis Battery module with charging circuit

In zahlreichen bekannten Schaltungen oder Systemen funktionieren und arbeiten Batterien als Bereitschafts- oder Verstärkungs-Stromquellen, falls die vorrangige Stromquelle abgetrennt wird. Viele derartige Hilfsschaltungen sind in der Weise angeordnet, daß der Batterie von der gerade arbeitenden vorrangigen Stromquelle eine konstante Dauerladung aufgeprägt wird. Diese Schaltungen sind jedoch im allgemeinen ziemlich kompliziert und ortfest, um in Abhängigkeit vom Zustand der vorrangigen Stromquelle entweder eine Ladung oder eine Entladung vorzunehmen. Wenn diese Geräte also abgeschaltet werden, sucht sich die Batterie über die Schaltung zu entladen, und ihre Lebensdauer wird ziemlich kurz. Folglich begehrt man eine hilfsstromquelle nach Art eines Moduls, bei der sich die aufgeladene Batterie, wenn sie in einen Bereitschaftszustand gebracht ist, nicht dann entladet, wenn sie gerade als Verstärkungs-Stromquelle arbeitet.Will work in numerous known circuits or systems and Batteries work as standby or boost power sources if the priority power source is disconnected. Many such auxiliary circuits are in arranged in such a way that the battery comes from the primary power source currently in operation a constant continuous charge is impressed. However, these circuits are general quite complicated and fixed to order depending on the state of the priority Power source to either charge or discharge. If these devices are switched off, the battery tries to discharge itself through the circuit, and their lifespan becomes quite short. Consequently one desires an auxiliary power source like a module in which the charged battery is when it is in a Stand-by mode is not discharged when it is used as an amplification power source is working.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden ausführlich erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform der Schaltung gemäß der Erfindung, die Figuren 2 und 3 Schaltbilder weiterer Ausführungsformen der Erfindung.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in detail below. They show: FIG. 1 a circuit diagram an embodiment of the circuit according to the invention, Figures 2 and 3 circuit diagrams further embodiments of the invention.

In der Schaltung gemäß der Figur 1 ist eine Batterie als Verstärkungsstromquelle für eine äußere Schaltung (nicht gezeigt) vorgesehen. Der negative Pol dieser Batterie B1 von 18 V Spannung liegt an einer Rückkehrleitung RET. (Im Falle der Notwendigkeit einer umgekehrten Polung kann die Batterie natürlich entgegengesetzt angeschlossen werden.) Am anderen Pol der Batterie B1 ist über einen Schalter CB1 die Kathode einer Diode CR2 angelegt, ceren Anode mit dem Kollektor von Transistoren Q1 und Q2 verbunden ist, die in einer Darlington-Schaltung liegen, bei der der Emitter des Transistors Q1 mit der Basis des Transistors Q2 in Verbindung steht. Der Emittor des Transistors Q2 ist über einen Widerstand N11 zu einer Klemme V1 und über eine Reihenschaltung von zwei Widerständen R12 und R13 zur Anode der Diode CR2 geführt. An dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Widerstände R12 und R13 liegt die Basis eines Transistors Q3, dessen Emitter ebenfalls an der Klemme V1 angeschlossen ist. Außerdem ist diese Klemme V1 mit der Basis der Transistors Q1 über einen Widerstand R10 verbunden. An dieser Basis liegt ferner die Kathode einer Zener-Diode CR1, deren Anode mit einem Spannungsregler 10 verbunden ist. Außerdem besteht eine Verbindung zwischen dem Kollektor des Transistors Q3 und dem Spannungsregler 10 über einen Widerstand R3.In the circuit according to FIG. 1, a battery is used as a boosting current source provided for an external circuit (not shown). The negative pole of this battery B1 of 18 volts is on a return line RET. (In case of need one If the polarity is reversed, the battery can of course be connected in the opposite direction.) The cathode of a diode is connected to the other pole of the battery B1 via a switch CB1 CR2 applied, ceren anode connected to the collector of transistors Q1 and Q2 which are in a Darlington pair, in which the emitter of the transistor Q1 is connected to the base of transistor Q2. The emitter of the transistor Q2 is connected to a terminal V1 via a resistor N11 and via a series circuit led from two resistors R12 and R13 to the anode of diode CR2. On the common The connection point of the resistors R12 and R13 is the base of a transistor Q3, whose emitter is also connected to terminal V1. Besides, this is Terminal V1 connected to the base of transistor Q1 through a resistor R10. The cathode of a Zener diode CR1, with its anode, is also located on this base a voltage regulator 10 is connected. There is also a connection between the collector of the transistor Q3 and the voltage regulator 10 through a resistor R3.

Außer dem Widerstand R3 sind Widerstände R1 und R2 mit den stromführenden Klemmen des Spannungsreglers 10 verbunden, wobei die gemeinsame Verbindung dieser Widerstände R1 und R2 zur Rückkehrleitung RET und zur Erdungsklemme des Spannungsreglers 10 geführt ist. Außerdem sind ein Widerstand R4 und ein veränderbarer Widerstand R5 in Reihe zwischen der Rückkehrleitung RET und einer die regulierte Spannung abgebenden Klemme des Spannungsreglers 10 angeschlossen. Der gemeinsame Anschlußpunkt der Widerstande R4 und R5 ist zu einer eine positive Spannung abgebendenKlemme des Spannungsreglers 10 und zu einer Eingangsklemme - eines später beschriebenen Komparators IC2 geführt. Ferner ist zwischen der gemeinsamen Anschlußstelle der Widerstände R1 und R3 und einer Ausgangsklemme des Spannungsreglers 10 ein Filterkondensator C1 geschaltet; gleiches gilt für einen Kondensator C2, der zwischen dieser Ausgangsklemme und der Verbindung von Widerständen R7 und R8 angeschlossen ist. Der Widerstand R7 ist mit der Rückkehrleitung RET und der Widerstand R8 mit der Anode der Diode CR2, sowie mit einem Kondensator C4 verbunden, der auch an der Rückkehrleitung RET angeschlossen ist, die außerdem über einem Widerstand R6 an einer inneren Zener-Diode des Spannungsreglers 10 liegt.In addition to resistor R3, resistors R1 and R2 are live Terminals of the voltage regulator 10 connected, the common connection of these Resistors R1 and R2 to return line RET and to the voltage regulator ground terminal 10 is performed. There is also a resistor R4 and a variable resistor R5 in series between the return line RET and one delivering the regulated voltage Terminal of voltage regulator 10 connected. The common connection point of the resistors R4 and R5 are to a positive voltage output terminal of the voltage regulator 10 and to an input terminal - of a comparator IC2 described later. Furthermore, between the common connection point of the resistors R1 and R3 and a filter capacitor C1 connected to an output terminal of the voltage regulator 10; the same applies to a capacitor C2 between this output terminal and the Connection of resistors R7 and R8 is connected. The resistor R7 is with the return line RET and the resistor R8 to the anode of the diode CR2, as well connected to a capacitor C4 which is also on the return line RET is connected, which is also connected via a resistor R6 to an internal Zener diode of the voltage regulator 10 is located.

Eine Eingangsklemme + des Komparators IC2 ist mit dem gemeinsamen Anschlußpunkt von Widerständen R20 und R21 verbunden, die in Reihe zwischen der Klemme V1 und der Rückkehrleitung RET geschaltet sind. Die Ausgangsklemme des Komparators IC2 ist über in Reihe geschaltete Widerstände R16 und R17 an die Rückkehrleitung gelegt. Die Verbindung dieser Widerstände R16 und R17 liegt an der Basis eines Transistors @5,dessen Emitter an der Rückkehrleitung RET und dessen Kollektor über einen Widerstand R9 an der Basis eines Transistors Q4 angeschlossen sind. Der Emitter des Transistors Q4 ist zur Kathode der Diode CR2 geführt, die außerdem über den Widerstand R14 mit der Basis des Transistors Q4 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors Q4 steht mit den Anoden von Dioden CR3, CR4 und CR9 in Verbindung. Die Kathode der Diode CR3 ist zur Klemme V1 zurückgeführt, während die Kathode der Diode CR4 über einen Widerstand R18 wie die Anode einer Diode CR5 an die Eingangsklemme + des Komparators IC2 angelegt ist. Im Normalbetrieb ist die Kathode der Diode CR5 abgetrennt, sie wird aber wahlweise zum Aufbewahren zur Rückkehrleitung RET zurückschaltet, wie später erläutert wird.An input terminal + of the comparator IC2 is connected to the common Connection point of resistors R20 and R21 connected in series between the Terminal V1 and the return line RET are switched. The output terminal of the comparator IC2 is connected to the return line through series resistors R16 and R17 placed. The connection of these resistors R16 and R17 is at the base of a transistor @ 5, its emitter on the return line RET and its collector through a resistor R9 are connected to the base of a transistor Q4. The emitter of the transistor Q4 is led to the cathode of the diode CR2, which is also connected via resistor R14 connected to the base of transistor Q4. The collector of transistor Q4 stands in connection with the anodes of diodes CR3, CR4 and CR9. The cathode of the diode CR3 is fed back to terminal V1, while the cathode of diode CR4 via a Resistor R18 like the anode of a diode CR5 to the input terminal + of the comparator IC2 is applied. During normal operation, the cathode of the diode CR5 is disconnected, she but is optionally switched back to the return line RET for storage, such as will be explained later.

Die Kathode der Diode CR9 ist mit der Kollektor-Ansgangsklemme des Spannungsreglers 10 und mit der Kathode einer Diode CR7 verbunden, deren Anode an die gemeinsame Verbindung eines Widerstands R19 und der Kathode einer Zener-Diode CR8 gelegt ist. Die Anode der Diode CR8 ist geerdet, während das andere Ende des Widerstands R19 zur Klemme V1 geführt ist. Dem Komparator IC2 werden aus der Rückkehrleitung RET und der Kathode der Diode CR7 entsprechende Steuerspannungen zugeleitet, wobei ein Kondensator C3 als Filter wirksam ist.The cathode of the diode CR9 is connected to the collector output terminal of the Voltage regulator 10 and connected to the cathode of a diode CR7, the anode of which is connected the common connection of a resistor R19 and the cathode of a Zener diode CR8 is placed. The anode of the CR8 diode is grounded while the other end of the Resistor R19 is led to terminal V1. The comparator IC2 is made up of the return line RET and the cathode of the diode CR7 supplied corresponding control voltages, where a capacitor C3 acts as a filter.

In Wirklichkeit weist diese Schaltung drei Arbeitszustände auf.In reality, this circuit has three working states.

Im ersten, dem Ladezustand wird die Schaltung mit einer Stromquelle verbunden, die an der Klemme V1 und der Rückkehrleitung RET angeschlossen wird und die Batterie B1 aufladet. Im zweiten Zustand, dem Bereitschaftszustand ist us irgendeinem Grund die Stromquelle abgeschaltet, weil beispielsweise das Netz ausfällt.In the first, the state of charge, the circuit is connected to a power source connected to the terminal V1 and the return line RET connected and the battery B1 charges. In the second state, the standby state the power source is switched off for some reason, for example because the mains fails.

In diesem Zustand bringt die Batterie B1 den Strom an die Klemme V1 und die Rückkehrleitung RET heran. Dieser Bereitschaftszustand @ndigt selbsttätig, wenn die Spannung der Batterie unter eine vorgeschriebene Grenze, (z. B. 15 V), abfällt. Im dritten, dem Stärkungszustand wird die Batterie elektrisch von der Klemme V1 und der Rückkehrleitung RET abgetrennt. Daher wird ihr kein Strom entzogen,und sie kann mit einer langen Lebensdauer aufbewahrt werden.In this state, the battery B1 brings the current to the terminal V1 and the return line RET. This state of readiness ends automatically, if the voltage of the battery falls below a prescribed limit (e.g. 15 V), falls off. In the third, the strengthening state, the battery is electrically disconnected from the terminal V1 and the return line RET disconnected. Therefore, no electricity is withdrawn from it, and it can be stored with a long lifespan.

Am Ladezustand empfängt der Spannungsregler 10 eine Spannung aus einer Stromquelle über die Klemme V1, die Zener-Diode CRB und die Diode CRt, damit er für die übrige Schaltung regulierte Ausgangsspannungen liefern kann. Zum Beispiel tritt an einer Klemme 6 eine Spannung von etwa + V aus. Von dem Spannungsteiler aus den Widerständen R4 und R5 wird ein Spannungssignal von +5 V an einer Klemme 5 des Spannungsreglers 10 hergestellt. Dieses Spannungssignal von +5 V gelangt auch als Bezugsspannung an die Eingangsklemme - des Xomparators IC2. Wenn die äußere Stromquelle angechlossen ist und den Strom zwischen der Klemme V1 und der RUckkehrleitung RET zuführt, ist die an der Eingangsklemme + des Komparators IC2 auftretende Spannung derart hoch, daß er ein Signal von hohem Niveau abgibt, durch das der Transistor Q5 leitend gemacht wird (Diese Bedingung erfordert auch, daß die Diode CR5 als Folge z. B. des Anschlusses an die Rückkehrleitung RET nichtleitend ist, wie später noch beschrieben wird.) Vom Transistor Q5 wird ebenfalls der Transistor Q4 leitend gemacht.At the state of charge, the voltage regulator 10 receives a voltage from a Power source via the terminal V1, the Zener diode CRB and the diode CRt, so that he can supply regulated output voltages for the rest of the circuit. For example a voltage of approximately + V occurs at terminal 6. From the voltage divider the resistors R4 and R5 produce a voltage signal of +5 V at one terminal 5 of the voltage regulator 10 is made. This voltage signal of +5 V also arrives as a reference voltage to the input terminal - of the Xcomparator IC2. When the outer Power source is connected and the current between terminal V1 and the return line RET is the voltage appearing at the input terminal + of the comparator IC2 so high that it gives off a high level signal through which the transistor Q5 is made conductive (This condition also requires diode CR5 as a result z. B. the connection to the return line RET is non-conductive, as later The transistor Q5 is also made conductive by the transistor Q5.

außerdem liefert der Spannungsregler 10 über die Zener-Diode CR1 eine Spannung an die Darlington-Schaltung. Darüberhinaus ist die Spannung an der Klemme V1 weit positiver als die an der Rückkehrleitung RET. Folglich werden die Transistoren Q1, Q2 und Q3 lei-@end gemacht, so daß der Strom durch ihre Emitter-Kollektorwege, durch die in Durchlaßrichtung vorgespannte Diode CR2 zur Batterie B1 hindurchgeht, um die aufzuladen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Transistor Q4 leitend, aber die Diode CR3 ist wirksam in Sperrichtung vorgespannt. Die Diode CR9 ist in Durchlaßrichtung vorgespannt, damit der Strom durch sie zum Spannungsregler 10 hindurchfließen kann. Hiermit wird der He@@zweck einer Aufladungs der Batterie B1 erreicht.in addition, the voltage regulator 10 provides a through the Zener diode CR1 Voltage to the Darlington pair. In addition, the voltage is on the terminal V1 far more positive than that on the return line RET. Consequently, the transistors Q1, Q2 and Q3 made conductive so that the current through their emitter-collector paths, through the forward biased diode CR2 to the battery B1 goes through to charge the. At this point the transistor Q4 is conductive, but the diode CR3 is effectively reverse biased. The diode CR9 is in Forward biased to allow current to flow through it to voltage regulator 10 can. This achieves the purpose of charging the battery B1.

Wenn nun die Spannung an der Klemme V1 infolge eine Netzau@falls oder dergleichen wageleibt, wird die Batterie B1 wirksame und erzeugt die Bereitschaftsspannung; das bedeutet, daß die Schaltung den Bereitschaftszustand einnimmt. Mit dem Verschwinden der außeren Stromquelle an der Klemme V1 werden die Transistoren Q1 Q2 und Q3 im Grunde untätig (nichtleitend), und die Diode CR2 @@rd in jedem Fall in Sperrichtung vorgespanrt. Der Transistor Q@ bleibt jedoch leitend und überträgt den Strom aus der Batterie B1 über die Diode CR3 zur Klemme V1 und damit in den äußeren Stromkreis hinein. Ferner liefert die Batterie B1 den Strom über die Diode CR9 an den Spannungsregler 10, der folglich weiterhin die vorgeschriebenen Spannungen abgibt. Wegen des seiner Basis zugeleiteten Signals bleibt auch der Transistor Q5 leitend, zumal der Komparator IC2 weiterhin ein Signal von hohem Niveau abgibt, insofern als die Bezugsspannung an der Eingangsklemme - weit geringer als die von der Batterie B1 an der Eingangsklemme + ange@@egte Spannung ist.If the voltage at terminal V1 as a result of a power failure or If the same happens, the battery B1 becomes effective and generates the standby voltage; this means that the circuit assumes the standby state. With the disappearance the external current source at the terminal V1, the transistors Q1, Q2 and Q3 im Basically inactive (non-conductive), and the diode CR2 @@ rd in any case in reverse direction preloaded. However, the transistor Q @ remains conductive and transmits the current of the battery B1 via the diode CR3 to the terminal V1 and thus into the external circuit into it. Furthermore, the battery B1 supplies the current to the voltage regulator through the diode CR9 10, which consequently continues to deliver the prescribed voltages. Because of his Based on the signal fed to the base, transistor Q5 also remains conductive, especially since the comparator IC2 continues to output a high level signal in that it is the reference voltage at the input terminal - far less than that from battery B1 at the input terminal + ange @@ egte is tension.

Es darf jedoch nicht übersehen werden, daß sich die Batterie B1 jetzt entladet und die von ihr erzeugte Spannung absinkt. @@bal@ die Spannung unter eine vorgegebene Grenze von z. B. +1S V al fällt, sackt die an der Eingangsklemme + des Komparators IC2 angelegte Spannung unter die erforderliche Schwellenwertspannung ab. infolgedessen gibt der Komparator IC2 ein Signal auf tiefem Niveau ab, das den Transistor Q5 nicht mehr im leitenden Zustand halter kann.It should not be overlooked, however, that battery B1 is now discharged and the voltage generated by it drops. @@ bal @ the tension under one predetermined limit of z. B. + 1S V al falls, the sinks at the input terminal + des Comparator IC2 applied voltage below the required threshold voltage away. As a result, the comparator IC2 outputs a low level signal that the Transistor Q5 can no longer hold in the conductive state.

Somit wird auch der Transistor Q4 abgeschaltet, also nichtleitend.The transistor Q4 is thus also switched off, that is to say non-conductive.

Hierdurch wird die Batterie B1 von dem an der Klemme V1 liegenden äußeren Stromkreis abgeschnitten, der daher nicht versucht, mit einer niedrigen Versorgungsspannung zu arbeiten.As a result, the battery B1 is separated from the one at the terminal V1 cut off the outer circuit, which therefore does not try to use a low Supply voltage to work.

Wenn die Schaltung der Figur 1 vom äußeren Stromkreis abgetrennt und in einem Lager aufbewahrt werden soll, wird die Stromzufuhr an der Klemme V1 und an der Rückkehrleitung RET unterbrochen. In diesem Fall wird eine Klemme OFF an ler Kathode der Diode CR5 mit der Ruckkehrleitung RET verbunden, wodurch die eingungsklemme + das Komparators IC2 geerdet wird, während die Bezugsspannung von @@ V an die Eingangsklemme - dieses Komparator IC2 gelegt wird.When the circuit of Figure 1 is disconnected from the external circuit and is to be kept in a warehouse, the power supply is connected to terminal V1 and interrupted on the return line RET. In this case, an OFF terminal is connected ler cathode of the diode CR5 is connected to the return line RET, whereby the input terminal + the comparator IC2 is grounded, while the reference voltage of @@ V is applied to the input terminal - this comparator IC2 is placed.

Dementsprechend erzeugt er ein Signal von tiefem Niveau, das den Transistor Q5, sowie den Transistor Q4 ebenschaltet, wodurch die Batterie B1 von der Klemme V1 abgeschnitten wird. Insofern als die äußere Stromquelle auch von der Klemme V1 abgetrennt ist, wird dem Spannungsregler 10 oder restlichen Schaltung kein Strom zugeleitet Sie ist daher inaktivm und die Batterie B1 ist gegen eine jegliche Entnahme isoliert und im wesentlichen unterbrochen. Somit kann die Batterie B1 fast unbegrenzt als Schaltungsmodul aufbewahrt werden.Accordingly, it generates a low level signal which the transistor Q5, as well as leveling transistor Q4, removing battery B1 from the terminal V1 is cut off. Insofar as the external power source also comes from terminal V1 is disconnected, the voltage regulator 10 or the rest of the circuit is no current It is therefore inactive and the battery B1 is against any removal isolated and essentially interrupted. Thus, the battery B1 can be used almost indefinitely be kept as a circuit module.

Wenn natürlich die Schaltung der Figur 1 wieder mit dem äußeren Stromkreis verbunden wird, wird die zuvor erläuterte Betriebswei-@e in Abhängigkeit davon aufgenommen, ob die vorrangige Stromquel-@e ihr Signal an die Klemme V1 heranbringt, oder ob die Batterie @1 diese Stromquelle bildet. If of course the circuit of Figure 1 again with the external circuit is connected, the previously explained operating mode is included depending on whether the overriding power source brings its signal to terminal V1, or whether the battery @ 1 forms this power source.

Unter gewissen Umständen kann die Batterie B1 völlig entladen werden. In diesem Fall wird über die Widerstände R1, R2 und R3 eine Strombegrenzende Schaltung am Spannungsregler 10 gebildet, um eine übermäßige Stromentnahme aus der Batterie B1 während des Entladevorganges zu verhindern.Under certain circumstances, the battery B1 can be completely discharged. In this case, a current-limiting circuit is established via the resistors R1, R2 and R3 formed on voltage regulator 10 to avoid excessive current draw from the battery B1 to prevent during the discharge process.

In der Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dasgestellt, bei der die verbindung zwischen der Batterie und dem äußeren Stromkreis ein Relais enthält, das Abhängigkeit von der arbeitsweise des Komparators geschaltet wird.Another embodiment of the invention is shown in FIG. in which the connection between the battery and the external circuit is a relay contains, which is switched depending on the mode of operation of the comparator.

Insbesondere ist die Klemme V1 als Verbindung zum äußeren Stromkreis mit einem Spannungsregler 200 verbunden, dessen eine Klemme über Widerstände R201 und R202 in Reihe mit einer oder mehreren Kompensations-Dioden D203 für Temperaturschwankungen zur Rückkehrleitung geführt ist. Der Widerstand R202 ist zum Ausgleich von Toleranz-Abweichungen und des Spannungsniveaus veränderbar gestaltet. Der an der einen Klemme des Spannungsreglers 200 liegende widerstand R201 ist mit seiner einen Klemme zusätzlich mit der Ausgangsklemme eines Widerstandes R200 verbunden, dessen zweite Klemme an der Anode einer Diode D207 angelegt ist, deren Kathode an der einen Seite eines Unterbrechers CB201 liegt. Die andere Seite des Unterbrechers (B201 bildet eine Klemme eines Schalters SW1, dessen zweite Klemme mit dem positiven Pol einer Batterie 201 verbunden ist. Der Schalter SW1 kann von Hand betätigt werden.In particular, the terminal V1 is used as a connection to the external circuit connected to a voltage regulator 200, one terminal of which above Resistors R201 and R202 in series with one or more compensation diodes D203 is routed to the return line for temperature fluctuations. The resistance R202 can be changed to compensate for tolerance deviations and the voltage level designed. The resistance on one terminal of the voltage regulator 200 One terminal of R201 is also connected to the output terminal of a resistor R200 connected, the second terminal of which is connected to the anode of a diode D207, the cathode of which is on one side of a CB201 breaker. The other side of the breaker (B201 forms one terminal of a switch SW1, the second terminal of which is connected to the positive pole of a battery 201. The switch SW1 can be from Hand operated.

Der negative Pol der Batterie 201 ist zur Rückkehrleitung RE geführt. Der gemeinsame Anschlußpunkt von Widerständen R203 und R204 liegt über einen Widerstand R205 an der Positiven Klemme eines Komparators IC5. Seine Ausgangsklemme ist mit dieser positiven Klemme über einen Widerstand R206 verbunden. Außerdem ist die Ausgangsklemme des Komparators IC5 über eine Magnetspule S200 gemeinsam mit der Stromversorgungsklemme des Komparators an der Kathode der Diode D207 angeschlossen. Kontakte S201 der Magnetspule liegen ebenfalls an der Kathode der Diode D207, sowie an der Anode einer Diode D202, derem Kathode mit der Klemme V1 in Verbindung steht. Außerdem ist ein Widerstand R207 in Reihe mit einer lichtemittierenden Diode D201 an die Rückkehrleitung RET geschaltet.The negative pole of the battery 201 is led to the return line RE. The common connection point of resistors R203 and R204 is via a resistor R205 at the positive terminal of a comparator IC5. Its output terminal is with connected to this positive terminal via a resistor R206. Also is the output terminal of the comparator IC5 via a solenoid S200 together with the power supply terminal of the comparator is connected to the cathode of the diode D207. Contacts S201 of the solenoid are also on the cathode of the diode D207, as well as on the anode of a diode D202, whose cathode is connected to terminal V1. There is also a resistance R207 in series with a light emitting diode D201 on the return line RET switched.

Zwischen der Klemme V1 und der Rückkehrleitung RET ist ferner ein Spannungsteiler aus Widerständen R208 und R209 angeschlossen, dessen Verbindung zwischen den beiden Widertänden R208 und R209 an die negative Klemme des Komparators IC5 und an die Anode einer Diode D206 gelegt ist, deren Kathode mit der normalerweise nicht benutzen Klemme OFF in Verbindung steht.There is also a between the terminal V1 and the return line RET Voltage divider from resistors R208 and R209 connected, its connection between the two resistors R208 and R209 to the negative terminal of the comparator IC5 and to the anode of a diode D206, the cathode of which with the normally do not use terminal OFF is connected.

die Arbeitsweise dieser Ausführungsform ist ähnlich der der Ausführungsform nach Figur 1. Bei einer Anlegung der Spannung aus dem äußeren Stromkreis zwischen der Klemme V1 und der Rückkehrleitung RET liefert der Spannungsregler 200 an die Anode der Diode D207 eine Spannung. Wenn sich der Schalter SW1 in der geschlossenen Steilung befindet, wird der Batterie B201 über ihn ein Ladestrom zugeleitet. Außerdem erhält der Komparator IC5 ein entsprechenden Arbeitspotential. Ebenso wird über den Spannungsteiler aus den Widerstanden R203 und R204 der positiven Klemme des Komparators IC5 eine Schwellenwertspannung zugeführt. Der Spannungsteiler aus den Widerständen R208 und R209 bringt außerdem eine Signalspannung an die negative Klemme des Komparators IC5 heran. Unter der Bedingung, daß ein äußer Stromkreis angeschlossen ist und seine Spannung anliegt, ist das Signal an der negativen Klemme weit positiver als das an der positiven Klemme. Da der Komparator IC5 ein Signal liefert, läuft ein Stromsignal durch die Magnetspule S200, von der die Kontakte S201 geschlossen werden. Somit wird die Batterie B201 mit der Anode der Diode D202 verbunden, die jedoch wagen der ziemlich hohen Spannung an der Klemme V1 in Sperrichtung vorgespannt ist.the operation of this embodiment is similar to that of the embodiment according to Figure 1. When applying the voltage from the external circuit between The voltage regulator 200 supplies the terminal V1 and the return line RET to the Anode of the diode D207 a voltage. When the switch SW1 is in the closed Steepness is located, the battery B201 is supplied with a charging current through it. Also receives the comparator IC5 has a corresponding working potential. Likewise via the voltage divider from the resistors R203 and R204 of the positive terminal of the comparator IC5 one Threshold voltage supplied. The voltage divider made up of resistors R208 and R209 also brings a signal voltage to the negative terminal of the comparator IC5 approach. On condition that an external circuit is connected and its Voltage is present, the signal on the negative terminal is far more positive than that on the positive terminal. Since the comparator IC5 supplies a signal, a current signal is running through the solenoid S200, which closes the contacts S201. Consequently the battery B201 is connected to the anode of the diode D202, which however dare the rather high voltage at terminal V1 is reverse biased.

Falls das Eingangssignal an der Klemme V1 abreißt, ist die Batterie B201 über den Schalter SW1, den Unterbrecher CB201, die Kontakte S201 der Magnetspule und die Diode D202 mit der Klemme V1 verbunden. Die bildet auf diese Weise eine Bereitschafts-Stromcuelle an der Klemme V1, bis sich die äußere Schaltung wieder im betrieb befindet. Im Falle, daß dies nicht stattfindet, also die äußere Schaltung abgetrennt bleibt, entladet sich Batterie @201, bis sich Spannung schließlich vermindert. Sobald die von der Batterie B201 an die Klemme V1 gebrachte Spannung ausreichend abgenommen hat, ist die der negativen Klemme des Komparators IC5 zugeleitet Spannung unter die Schwellenwertspannung abgefallen, die der positiven Klemme zugeführt wird. Unter dieser Bedingung kehrt der Komparator IC5 sein Ausgangssignal um, so daß die Magnetspule S200 abgeschalte; wird und sich ihre Kontakte S201 öffnen. In diesem Zeitpunkt wird die Batterie B201 vom äußeren Stromkreis abgeschnitten, so daß keine weitere Entladung stattfinden kann.If the input signal at terminal V1 breaks, the battery is B201 through the switch SW1, the breaker CB201, the contacts S201 of the solenoid and the diode D202 connected to the terminal V1. In this way it forms one Standby power source at terminal V1 until the external circuit is restored is in operation. In the event that this does not take place, so the external circuit remains disconnected, the battery @ 201 discharges until the voltage finally decreases. As soon as the voltage applied to terminal V1 by battery B201 is sufficient has decreased, the voltage applied to the negative terminal of the comparator IC5 is the voltage dropped below the threshold voltage applied to the positive terminal. Under this condition, the comparator IC5 inverts its output signal so that the Solenoid S200 switched off; and their contacts S201 will open. In this Time, the battery B201 is cut off from the external circuit, so that none further discharge can take place.

WEnn die Schaltung aufbewahrt werden soll, wird die Diode B206 an die Rückkehrleitung RET angeschlossen, damit die negative Klemme des Komparators IC5 wirklich geerdet wird. Derselbe Arbeitsgang des Komparators IC5 findet statt, falls die Magnetspule S200 abgeschaltet wird und die Kontakte S201 geöffnet werden.If the circuit is to be kept, the diode B206 is on the return line RET connected so the negative Clamp of the comparator IC5 is really grounded. Same operation of the comparator IC5 takes place if solenoid S200 is switched off and the contacts S201 can be opened.

Hierbei wird die Batterie auch von der restlichen Schaltung isoliert, so daß ihre Entladung verhindert wird.This also isolates the battery from the rest of the circuit, so that their discharge is prevented.

Der Schalter SW1 ist für eine Beeinflussung von Rand vorgesehen.The switch SW1 is provided for influencing the edge.

Wenn er in die Abschaltstellung gelangt, wird die Batterie B201 von der Schaltung abgetrennt, wobei sie weder aufgeladen nock entladen werden kann. Ebenso dient das Netzwerk mit dem Widerstand R207 und der lichtemittierenden Diode D201 einer Anzeige, daß die Batterie B201 in der Schaltung angeschlossen ist. Wenn die Diode D201 aufleuchtet, wird angezeigt, daß die Kontakte S201 der Magnetspule geschlossen sind und die Batterie mit dem äußeren Stromkreis in Verbindung steht, obgleich dies keine spezielle Anzeige für die Aufladung oder Entladung bedeutet. Der Bedienende erhält lediglich die Information, daß die Batterie sich in der Schaltung befindet und daher zu arbeiten imstande ist (oder tetsächlich gerade als Bereitschafts-Stromquelle arbeitet).When it comes to the cut-off position, the battery B201 is powered by disconnected from the circuit, whereby it can neither be charged nor discharged. The network with the resistor R207 and the light-emitting diode is also used D201 an indication that the battery B201 is connected in the circuit. if the diode D201 lights up, it is indicated that the contacts S201 of the solenoid are closed and the battery is connected to the external circuit, although this does not imply a specific indication of charging or discharging. The operator only receives the information that the battery is in the circuit and is therefore able to work (or actually just as a standby power source is working).

Um die richtige Arbeitsweise der Schaltung gemäß der Erfindung zu bewirken, muß die passenden Beziehung zwischen den Spannungsteilern mit den Widerständen R203 und R204 einerseits und mi@ den Widerständen R208 und R209 andererseits hergestellt werden. Beim Einstellen der Schwellenwertspannung muß also das Verhältnis zwischen den Widerständen R203 und R204 in Betracht gezogen werden, während die Beziehung zwischen den Widerständen R208 und R209 aufgestellt wird, so daß der Komparator IC5 ausgelöst oder erregt wird, falls die von der Batterie an die Klemme V1 gelieferte Spannung unter eine vorschriebene Größe abfällt. In diesem Vorhältnis wird auch die tatsächliche Eingangsspannung an der Klemme V1 im Betriebszustand berücksichtigt, so daß der Komparator IC5 mit der Anlegung des äußeren Stromkreises in Tatigkeit tritt.To ensure the correct operation of the circuit according to the invention effect must have the proper relationship between the voltage dividers with the resistors R203 and R204 on the one hand and with the resistors R208 and R209 on the other hand will. When setting the threshold voltage, the ratio between the resistors R203 and R204 can be considered while maintaining the relationship is placed between resistors R208 and R209, so that the comparator IC5 is triggered or energized if the one supplied by the battery to terminal V1 Voltage drops below a prescribed level. In this relation is also the actual input voltage at terminal V1 in the operating state is taken into account, so that the comparator IC5 is in action with the application of the external circuit occurs.

zur Veranschaulichung beträgt die Größe des Widerstandes R203 10.000 Ohm und die des Widerstandes R204 4.000 Ohm. Wenn die Batterie B201 der Verstärkung dient und auf eine Ausgangsspannung von annähernd 14 V abgefallen ist, (die als kritische Spannung festgesetzt sei), wird eine Schwellenwertspannung von etwa 4 V der positiven Klemme des Komparators IC5 zugeleitet. In diesem Zustand liegt die von der Batterie an die Klemme V1 herangeführte Spannung in der Größenordnung von 13,3 V, (falls man den Spannungsabfall an der Diode D202 betrachtet), und die Spannung an der negativen Klemme des Komparators IC5 würde etwas unter 4 V liegen. Daher können die Größen der Widerstände R208 und R209 etwa bei 10.000 bzw. 4.000 Ohm liegen, insofern als diese Beziehung eine Spannung von annähernd 3,9 V an der negativen Klemme des Komparators IC5 ergibt. Andererseits führt dasselbe Verhältnis der Spannungsteiler zu einer Spannung von etwa 11,5 V an der negativen Klemme des Komparators IC5, sobald der Klemme V1 vom äußeren Stromkreis eine Spannung von etwa 40 V zugeführt wird.for illustration, the size of the resistor R203 is 10,000 Ohms and that of resistor R204 4,000 ohms. When the battery B201 of reinforcement serves and to an output voltage dropped from approximately 14V (which is set as the critical voltage) becomes a threshold voltage of about 4 V fed to the positive terminal of the comparator IC5. In this condition the voltage supplied to terminal V1 by the battery is of the order of magnitude of 13.3 V, (if one considers the voltage drop across the diode D202), and the The voltage at the negative terminal of the comparator IC5 would be slightly below 4 V. Therefore, the sizes of the resistors R208 and R209 can be around 10,000 and 4,000, respectively Ohms, inasmuch as this relationship has a voltage of approximately 3.9 volts across the negative terminal of the comparator IC5 results. On the other hand, the same relationship leads the voltage divider to a voltage of about 11.5 V at the negative terminal of the Comparator IC5 as soon as the terminal V1 from the external circuit has a voltage of approx 40 V is supplied.

In einer etwas einfacheren Ausführungsform der Erfindung gemäß der Figur 3 ist die Klemme V1, an der der äußere Stromkreis angeschlossen ist, unmittelbar mit einem Spannungsregler 300 verbunden, der in seinem Innern abweichend von den anderen Ausführungsformen aufgebaut ist. Eine Klemme dieses Spannungsreglers 300 ist mit einem gemeinsamen Anschlußpunkt zwischen einem Widerstand R302 und der Anode einer Diode D303 verbunden, deren Kathode über einen veränderbaren Widersdtand R311 und in Reihe mit diesem über einen festen Widerstand R303 an der Rückkehrleitung RET liegt. Die andere Klemme des Spannungsreglers 300 liegt an einem Anschlußpunkt zwischen dem anderen Ende des Widerstandes R302 und der Anode einer Diode D307, deren Kathode mit dem Emitter eines Transistors Q301, sowie mit dem Anschlußpunkt zwischen einem Widerstand R304 und einer Klemme eines Unterbrechers CB301 verbunden ist. Die andere Klemme des Unterbrechers CB301 ist am positiven Pol der Batterie B301 angeschlossen, deren negativer Pol zur Rückkehrleitung RET zurückgeführt ist.In a somewhat simpler embodiment of the invention according to FIG Figure 3 is the terminal V1, to which the external circuit is connected, directly connected to a voltage regulator 300, which differs in its interior from the other embodiments is constructed. One terminal of this voltage regulator 300 is with a common connection point between a resistor R302 and the anode connected to a diode D303, the cathode of which has a variable resistor R311 and in series with this through a fixed resistor R303 on the return line RET lies. The other terminal of the voltage regulator 300 is at a connection point between the other end of resistor R302 and the anode of a diode D307, its cathode to the emitter of a transistor Q301, as well as to the connection point connected between a resistor R304 and one terminal of a breaker CB301 is. The other terminal of the breaker CB301 is on the positive pole of the battery B301 connected, the negative pole of which is fed back to the return line RET.

Das andere Ende des Widerstandes R304 steht mit der Basis des Transistors Q301 und über einen Widerstand R305 mit dem Kollektor eines Transistors Q302 in Verbindung. Der Kollektor des Transistors Q301 ist mit der Anode einer Diode D302 verbunden, deren Kathode an der Leitung zur Klemme V1 liegt.The other end of resistor R304 is connected to the base of the transistor Q301 and through a resistor R305 to the collector of a transistor Q302 in Link. The collector of the transistor Q301 is with the anode connected to a diode D302, the cathode of which is connected to the line to terminal V1.

Außerdem ist der Kollektor des Transistors Q301 an der Anode einer Diode D304 und am gemeinsamen Verbindungspunkt von Widerständen R306 und R308 angeschlossen. Darüberhinaus liegen Widerstände R301 und R309 in Reihe zwischen dem anderen Ende des Widerstandes R308 und der Rückkehrleitung RET. Der Widerstand R306 ist mit seinem anderen Ende an den Emitter des Transistors W302 und an die Kathode einer Zener-Diode D305 gelegt, deren Anode mit der Ruckkehrleitung RET verbunder ist. Die Basis des Transistors Q302 ist mit dem schiebbaren @rm des Widerstandes R310, sowie über einen Widerstand R307 mit der Kathode der Diode D304 in Verhindung gebracht. An die gemeinsame Verbindung der Widerstande @ 308 und R310 ist die Anode einer Diode D306 angelengt, deren Kathode normalerweise abgetrennt ist, aber in einem wahlweise Schalvorgang mit der Rückkehrleistung RET verbunden wird.In addition, the collector of transistor Q301 at the anode is one Diode D304 and connected to the common connection point of resistors R306 and R308. In addition, resistors R301 and R309 are in series between the other end of resistor R308 and return line RET. The resistor R306 is with his other end to the emitter of transistor W302 and to the cathode of a Zener diode D305, the anode of which is connected to the return line RET. The basis of the Transistor Q302 is connected to the sliding arm of resistor R310, as well as via a Resistor R307 connected to the cathode of diode D304. To the common Connection of the resistors @ 308 and R310 is the anode of a diode D306, whose cathode is normally disconnected, but in an optional peeling process is linked to the return service RET.

Im Betrieb nimmt auch dise Schaltung wie die anderen Ausführungsformen dieselben drei Zustände ein. Wenn ein äußerer Stromkreis zwischen der Klemme V1 und der Rückkehrleitung RET angeschlossen ist, erhält der Spannungsregler 300 eine Spannung von etwa 4) V über die Klemme V1, während die Rückkehrleitung RET geerdet ist.In operation, this circuit also takes place like the other embodiments the same three states. If there is an external circuit between terminal V1 and the return line RET is connected, the voltage regulator 300 receives a Voltage of about 4) V across the V1 terminal while the return line RET is grounded is.

Der Spannungsregler 300 gibt über die Diode D307 eine Spannung in der Größenordnung von 21 V an die Batterie B301 zu deren auf adung ab. Zusärtliche werden die Transistoren Q301 und Q302 eingeschaltet, also leitend gemacht.The voltage regulator 300 is a voltage in via the diode D307 of the order of magnitude of 21 V to the battery B301 to charge it. Additional the transistors Q301 and Q302 are switched on, that is, made conductive.

Wenn der äußere Stromkreis (oder die äußere Stromquelle) aus irgendeinem Grund abgetrennt wird, bleibt die Batterie B301 in der Schaltung angeschlossen und liefert zwischen der Rückkehrleitung RET und der Klemme V1 eine hohe Spannung, wobei also die Batterie B301 jetzt als Stromquelle an der Klemme V1 wirksam ist und einen Strom über den Transistoren Q301 und die Diode D302 führt. Wenn die Batterie wiederum einen vorgeschriebenen Spannungswert von z. B.If the external circuit (or the external power source) for any Reason is disconnected, the battery B301 remains connected in the circuit and supplies a high voltage between the return line RET and the terminal V1, whereby So the battery B301 is now effective as a power source at terminal V1 and a Conducts current through transistors Q301 and diode D302. When the battery turn a prescribed voltage value of e.g. B.

+15 V erreicht, wird der Transistoren Q302 abgeschaltet. Diese Spannungswert wird von der Zener-Diode D305 und dem Spannungstei- Der aus dem Widerständen R308, R309 und R310 eingestellt. Mit der Abschaltung des Transistors Q302 wird auch der Transistor Q301 ausgeschaltet und die Batterie B301 aus der Schaltung abgetrennt.When +15 V is reached, transistor Q302 is switched off. This tension value is used by the Zener diode D305 and the voltage divider The one from the Resistors R308, R309 and R310 are set. With the shutdown of the transistor Q302 also turns off transistor Q301 and removes battery B301 from the circuit severed.

Wenn ähnlich wie bei den anderen Ausführungsformen die Schaltung der Batterie vom äußeren Stromkreis abgeschnitten und unabhängig von der Ladestärke der Batterie aufbewahrt wird, wird die Kathode der Diode D306 zumindest vorübergehend mit der Rückkehrleitung RET @@banden. Im Ergebnis wird der Transistor W302 nichtleitend ge-@acht, was auch für den Transistor Q301 gilt. Unter dieser Bedin-@@ng ist die Batterie B301 wiederum von der restlichen Schaltung @@getrennt und nicht entladen werden, so daß eine ziemlich sauge Lebensdauer bewahrt werden kann.If similar to the other embodiments, the circuit of the Battery cut off from the external circuit and independent of the charge strength the battery is kept, the cathode of the diode D306 becomes at least temporarily tied with the return line RET @@. As a result, the transistor W302 becomes non-conductive pay attention, which also applies to transistor Q301. Under this condition - @@ ng is the Battery B301 again separated from the rest of the circuit @@ and not discharged so that a fairly sucking life can be preserved.

Somit wurde eine spezielle Schaltung erläutert, an die eine Batterie derart angeschlossen ist, daß sie ständig von einem äußeren Stromkreis aus geladen wird. Falls dieser nicht den Strom zuzuführen imstande ist, bildet die Batterie eine Bereitschafts-Stromquelle für diesen Stromkreis. Außerdem kann die Batterie von anderen Komponenten der Schaltung abgetrennt werden, wenn sie nicht entladen wird, und dann ihre Lebensdauer stark verlängert werden.Thus, a special circuit has been explained to which a battery is connected in such a way that it is constantly charged from an external circuit will. If this is unable to supply the current, the battery forms a standby power source for this circuit. Also, the battery can disconnected from other components of the circuit when not discharging will, and then their service life will be greatly extended.

Beispielsweise können der Spannungsregler und der Komparator von integrierte Schaltgeräten ersetzt werden. Die Wiedergabe der Transistoren als pnp- oder npn-Transistoren ist nicht bindend.For example, the voltage regulator and the comparator can be integrated Switchgear to be replaced. The rendering of the transistors as pnp or npn transistors is not binding.

Zusammenfassenden betrachtet, ist der erläuterten Schaltung in form eine Moduls eine Batterie als Norstromquelle vorgesehen.In summary, the illustrated circuit is in the form a module provided a battery as a standard power source.

die über einen Ladekreis im geladenen Zustand gehalten wird. Zusätzlich kann die Batterie mit hilfe einer Steuerschaltung aus ihrem Schaltkreis herausgenommen werden,damit sie während einer Aufbewahrung nicht entladen wird.which is kept in the charged state via a charging circuit. Additionally the battery can be removed from its circuit with the help of a control circuit so that it is not discharged during storage.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

A N S P R Ü C H E 1) Circuit for an alternating current flow from an external circuit connected via two terminals to a rechargeable one Battery or from the battery to the external circuit, d u r c h e k e n n z e i c h n e t that a voltage regulator (10 or 200) is connected to one terminal (VI) is connected, de a constant voltage (+5 V) to the one input terminal (+ or +) of a comparator (IC2 or IC5) to the other input terminal (+ or -) one between the two terminals (VI, RET) from the external circuit or the partial voltage derived from the battery (81 or B2Ol) (> +15 V) is present, and that by the output voltage developed by the comparator (IC2 or IC5) electrical switch (Q4, Q5 or S200, S201) to enable the flow of current between one terminal (VI) and the battery connected to the other terminal (RET) (Bl or 3201) or to interrupt this current flow when the partial voltage drops can be actuated below a specified surge (+15 V).

2) Circuit according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that to indicate that between the battery 8201) and the external circuit the connection exists, a light emitting diode (D201) via a resistor (R207) between the one cont @ (S201) of one constituting the electric switch; Relay (S200) and it is connected to the other terminal (RET).

3) Circuit according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that for storage of the battery (R1 or B201) with disconnected the other input terminal (+ or

-) of the comparator (IC2 or IC5) but a diode (CR5 or @ 20 @) and the other terminal (RET) connects @@ is.

4 circuit according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -e e n n z z e i c h n e t that for temperature compensation one or more diodes (D203) in series with a fixed resistor (R201) and an adjustable resistor (R202) is connected between the voltage regulator (@) and the other terminal (RET).